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热轧板坯库是连接炼钢-连铸与热轧工序的重要环节,上游连接炼钢-连铸工序,接收连铸机浇铸生产的板坯,下游连接热轧生产线的加热炉,根据热轧计划规定的板坯需求序列为热轧工序供应板坯。由于热轧板坯库物流非常复杂,涉及板坯堆放实绩,吊机、辊道、过跨台车等多类运输设备联合作业,目前在编制炼钢-连铸计划和热轧计划时无法精细地考虑板坯库的物流过程,在计划执行过程中经常受到板坯库物流实绩的制约,严重时会影响热轧工序的生产进度。所以,仿真炼钢-连铸计划和热轧计划执行过程中板坯库物流过程,通过观测仿真结果评估计划并进行改进,对提高炼钢-连铸-热轧过程生产效率具有重要价值。本文以东北大学系统工程研究所与上海宝信软件公司合作的“面向计划和排程的MES数字仿真”项目为背景,针对板坯库物流仿真问题进行研究,主要研究工作如下:1)建立了基于离散事件动态系统(DEDS)和multi-agent混合的板坯库物流过程仿真模型。通过分析,提出了混合的multi-agent体系结构,建立了板坯库中各agent模型,满足了实际的建模需求;在DEDS仿真策略方面,采用了事件调度法,建立了离散事件模型,实现了各Agent间的通信,并用面向对象语言C++语言实现了仿真模型。2)针对板坯库物流过程中的最优倒垛问题,提出了分枝定界算法。该算法不仅保证了板坯倒垛的次数最少,还保证了吊机的运输消耗最少。但是实验发现,随着问题规模的扩大,算法运算速度很不理想。针对这一现象,本文结合实际中垛位和热制计划的情况,对分支定界算法进行了改进,得到了最终的解决方案。该方案经过测试,取得了良好的求解效果,实现了在可容忍的时间内获取良好解的目的。3)基于以上仿真模型和板坯库倒垛算法开发了板坯库物流仿真系统。将倒垛问题的求解算法作为知识嵌入到Agent仿真模型中,提高了Agent智能。在仿真模型的支持下,结合仿真可视化子系统与统计分析模块,本系统成功实现了板坯库物流仿真,并利用统计分析的结果,对计划、板坯库能力进行了评估。实现了板坯库物流仿真系统的功能。4)基于某钢铁企业炼钢-连铸-热轧的实际生产背景,对本文提出的仿真模型、倒垛算法和开发的仿真系统进行了应用验证,仿真结果表明仿真模型、倒垛算法和仿真系统正确、有效。对于提高炼钢-连铸-热轧过程生产效率具有重要价值。